太陽能光伏發(fā)電設(shè)備都是需要有陽光照射才能發(fā)電的，因?yàn)槠淅玫哪芰慷紒碜杂谔柟?，但在夜晚是不?huì)有太陽光照射的，所以這就使得太陽能和光伏發(fā)電設(shè)備的發(fā)電能力在時(shí)間分配上極不均衡，但是夜晚的用電量也是相當(dāng)大的，這也是限制太陽能光伏發(fā)電的一大障礙。

然而據(jù)4月10日中新網(wǎng)報(bào)道的一則消息稱，4月5日出版的美國(guó)《應(yīng)用物理通訊》半月刊上刊載了一篇論文，來自斯坦福大學(xué)的科學(xué)家和工程師們?cè)O(shè)計(jì)出了一種能夠在夜間發(fā)電的太陽能電池板，有望解決太陽能的光伏發(fā)電設(shè)備無法在夜間發(fā)電的問題。

這種太陽能電池板看上去沒什么特別，因?yàn)樗牟馁|(zhì)本來就不特殊，只是在它能吸收太陽光的電池板之外附上了一種稱為“熱電模塊”的絕緣材料（TEG和一種可以捕獲熱波長(zhǎng)的獨(dú)特材料），此外還有一個(gè)嵌入式熱電發(fā)電機(jī)（TEG），這種發(fā)電機(jī)能夠在晚上工作，會(huì)“從光伏電池與周圍環(huán)境之間的溫差中獲取電能” 。

這項(xiàng)發(fā)明的主導(dǎo)者是斯坦福大學(xué)電氣工程師范汕洄（FanShanhui），他解釋稱新發(fā)明太陽能光伏電池具備兩種材料，普通光伏材料可以在今天接受太陽光發(fā)電，熱電模塊絕緣材料可以在晚上吸收光伏電池向外輻射的熱流，這將可以使它產(chǎn)生電流。所以這一技術(shù)原理也不難理解，光伏發(fā)電設(shè)備可以在白天吸收太陽光發(fā)電的同時(shí)將光能熱量?jī)?chǔ)存起來，晚上再通過散熱器向外輻射熱量，這些能量的一大部分可以被熱電模塊捕獲。

專家認(rèn)為這種發(fā)電設(shè)備很適合安裝在晝夜溫差較大的地區(qū)，比如我國(guó)西北地區(qū)以及青藏高原上，白天陽光直射時(shí)光能很足，到了晚上空氣溫度又很低，地域環(huán)境很利于這種發(fā)電設(shè)備發(fā)揮效能。我國(guó)是世界第一大太陽能面板生產(chǎn)國(guó)和太陽能發(fā)電量第一大國(guó)，所以這種技術(shù)或許對(duì)我國(guó)的太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大意義。

論文發(fā)表后該技術(shù)已被認(rèn)為是太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域的突破性進(jìn)展，但是目前這種發(fā)電設(shè)備在晚上產(chǎn)出的電能還是很少，夜間產(chǎn)生的功率僅為每平方米50mW（毫瓦） ，驅(qū)動(dòng)一盞100瓦的燈泡就需要數(shù)十平方米面積的太陽能發(fā)電板，所以基本還是很難有效利用的狀態(tài)，而標(biāo)準(zhǔn)太陽能電池板約為白天理想狀態(tài)的發(fā)電，功率大約為每平方米1000W（瓦），白天和夜晚的發(fā)電量完全不能相提并論，而且晚上的時(shí)候光伏發(fā)電存儲(chǔ)的熱量冷卻的也比較快，這種技術(shù)產(chǎn)生的電量會(huì)衰減很快直至電量全無，因此這一發(fā)明雖然驚艷，這距離實(shí)際應(yīng)用還很遠(yuǎn)。

不過發(fā)明者認(rèn)為目前的設(shè)計(jì)還只是一個(gè)嘗試，存在著很大的改善空間，將來其在夜晚的發(fā)電效率也是會(huì)大大提升的。

參考資料：

《環(huán)球網(wǎng)》4月6日文章《新型太陽能電池板問世：黑夜也能發(fā)電》

L'équipement de production d'énergie solaire photovolta?que a besoin de la lumière du soleil pour produire de l'électricité, parce que l'énergie qu'il utilise provient de la lumière du soleil, mais il n'y aura pas de lumière du soleil la nuit, de sorte que la capacité de production d'énergie de l'équipement de production d'énergie solaire et photovolta?que est très in égale dans la répartition du temps, mais la consommation d'énergie la nuit est également importante, ce qui est également un obstacle majeur à la limitation de la production d'énergie solaire photovolta?que.



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Cependant, un article publié le 5 avril dans le numéro semestriel du Bulletin of Applied Physics des états - Unis a révélé que des scientifiques et des ingénieurs de l'Université de Stanford ont con?u un panneau solaire qui pourrait produire de l'électricité la nuit, espérant résoudre le problème que les appareils photovolta?ques solaires ne peuvent pas produire de l'électricité La nuit, a rapporté China News le 10 avril.



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Ce panneau solaire n'a pas l'air si spécial parce qu'il n'a pas de matériau si spécial, juste un matériau isolant appelé "module thermoélectrique" (Teg et un matériau unique qui capte la longueur d'onde thermique) attaché à son panneau qui absorbe la lumière du soleil, ainsi qu'un générateur thermoélectrique intégré (TEG) qui fonctionne la nuit. L'énergie électrique est ? obtenue à partir de la différence de température entre les cellules photovolta?ques et l'environnement environnant ?.



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Fan shanhui, professeur d'ingénierie électrique à l'Université de Stanford, a expliqué que les cellules solaires photovolta?ques nouvellement inventées ont deux types de matériaux, les matériaux photovolta?ques ordinaires peuvent recevoir de l'énergie solaire aujourd'hui, et les matériaux isolants des modules thermoélectriques peuvent absorber le flux de chaleur sortant des cellules photovolta?ques la nuit, ce qui lui permettra de produire du courant. Par conséquent, ce principe technique n'est pas difficile à comprendre, l'équipement de production d'énergie photovolta?que peut absorber la production d'énergie solaire pendant la journée tout en stockant la chaleur de l'énergie photovolta?que, la nuit à travers le radiateur pour rayonner la chaleur vers l'extérieur, une grande partie de cette énergie peut être captée par Le module thermoélectrique.



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Les experts pensent que ce type d'équipement de production d'électricité est très approprié pour être installé dans la région avec une grande différence de température entre le jour et la nuit, comme le nord - ouest de la Chine et le plateau Qinghai - Tibet. Le temps de lumière directe du soleil est suffisant le jour, et la température de l'air est très basse la nuit. L'environnement régional est favorable à l'efficacité de ce type d'équipement de production d'électricité. La Chine est le plus grand producteur de panneaux solaires au monde et le plus grand producteur d'énergie solaire, de sorte que cette technologie peut avoir une grande importance pour le développement de l'industrie solaire chinoise.



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Après la publication de l'article, la technologie a été considérée comme une percée dans le domaine de la production d'énergie solaire photovolta?que, mais à l'heure actuelle, l'équipement de production d'énergie produit peu d'énergie la nuit, la production d'énergie la nuit n'est que de 50 MW (MW) par mètre carré, La conduite d'une ampoule de 100 watts nécessite des dizaines de mètres carrés de panneaux solaires, de sorte qu'il est toujours difficile d'utiliser efficacement l'état de base. Les panneaux solaires standard produisent de l'électricité dans un état idéal pendant la journée, avec une puissance d'environ 1000w par mètre carré. La production d'électricité pendant la journée et la nuit ne peut pas être comparée. En outre, la chaleur stockée dans la production d'énergie photovolta?que est refroidie assez rapidement la nuit. La quantité d'électricité produite par cette technologie diminue rapidement jusqu'à ce qu'il n'y ait plus d'électricité. Par conséquent, l'invention, bien qu'étonnante, est loin d'être appliquée.



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Mais les inventeurs pensent que la conception actuelle n'est qu'une tentative, qu'il y a beaucoup de place pour l'amélioration et qu'à l'avenir, l'efficacité de la production d'électricité de nuit sera grandement améliorée.



Références:



Le 6 avril, un nouveau type de panneaux solaires est apparu: la nuit peut aussi produire de l'électricité.